Variazione di entalpia di soluzione. Calcolo dell'entalpia di soluzione

Nelle attività sportive, negli ospedali e nella nostra vita quotidiana, l'uso di impacchi istantanei caldi e freddi è molto comune. In entrambi i casi, alcune sostanze reagiscono con l'acqua. Ad esempio, nel caso dell'impacco freddo, contiene due capsule che separano l'acqua dall'NH₄AL₃, che, sciolto in acqua, assorbe calore e produce freddo istantaneo. Nel caso di impacchi caldi, CaCl si dissolve in acqua₂ o il MgSO₄, che rilasciano energia producendo calore.

Ma perché certe soluzioni emanano calore, essendo esotermiche; e altri assorbono, essendo endotermici?

Bene, per capire questo problema dobbiamo studiare il study variazione di entalpia (ΔH) delle soluzioni, che si compone di due fasi:

(1°) Entalpia reticolare (ΔH_ret): quando un soluto si dissolve in acqua, il primo passo è separare i suoi ioni che si trovano in un reticolo cristallino. Per rompere i legami tra gli ioni è necessario fornire energia al sistema. Quindi questo primo processo è Endotermico, in quanto assorbe energia; essere tuo entalpia positiva (ΔH > 0).

(2°) Entalpia di idratazione (ΔH_nascosto): dopo che gli ioni si sono separati, sono avvolti dalle molecole di solvente. Nel caso dell'acqua, è il solvente e diciamo che l'idratazione è in atto. I dipoli dell'acqua sono rispettivamente attratti dagli ioni di carica opposta; quindi, affinché questa interazione abbia luogo, è necessario il rilascio di energia. Così, in idratazione l'entalpia sarà negativa (ΔH < 0), perché il processo è esotermico.

La figura seguente mostra come avviene l'idratazione, in cui si ha interazione ione-dipolo, cioè attrazione tra le cariche degli ioni separati e il dipolo dell'acqua:

La variazione di entalpia della soluzione (ΔH_Sole) sarà determinato dalla somma di queste due entalpie. Se il risultato è positivo, significa che l'entalpia reticolare è maggiore, quindi l'entalpia di dissoluzione indicherà che il processo è endotermico.

Il diagramma entalpico di una dissoluzione endotermica è mostrato di seguito:

Ciò è indicato dal caso di dissoluzione di ioduro di potassio mostrato di seguito:

Il tuo diagramma entalpico sarà rappresentato da:

Se il risultato è positivo, l'entalpia di idratazione sarà maggiore di quella reticolare e il processo è esotermico. I diagrammi entalpici delle dissoluzione esotermiche sono rappresentati come mostrato nell'esempio seguente:

Nota il tuo diagramma entalpico qui sotto:

di Jennifer Fogaça
Laureato in Chimica

Fonte: Scuola Brasile - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/variacao-entalpia-solucao.htm